2023年,豐田宣布其固態(tài)電池技術(shù)計(jì)劃:2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),充電10分鐘可行駛1200公里。這一消息再次將固態(tài)電池推向行業(yè)焦點(diǎn)。而在中國(guó),一家名為清陶能源的企業(yè),早已在這條賽道上深耕多年,成為全球固態(tài)電池領(lǐng)域的先鋒力量。
清陶能源的核心團(tuán)隊(duì)源自清華大學(xué)材料科學(xué)與工程研究院,由南策文院士領(lǐng)銜。南策文是我國(guó)材料領(lǐng)域的權(quán)威專家,擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院院士和發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士。1978年,15歲的他考入華東化工學(xué)院玻璃專業(yè)(現(xiàn)華東理工大學(xué)),從湖北浠水來(lái)到上海,開(kāi)啟了學(xué)術(shù)生涯。1985年獲得碩士學(xué)位后,他進(jìn)入武漢工業(yè)大學(xué)(現(xiàn)武漢理工大學(xué))任教,并在3年后成為湖北省最年輕的副教授。1999年,南策文加入清華大學(xué),帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在功能陶瓷領(lǐng)域取得突破,成為國(guó)家“973”計(jì)劃功能陶瓷項(xiàng)目首席科學(xué)家。
2003年,馮玉川考入清華大學(xué)材料系,成為南策文的學(xué)生。當(dāng)時(shí),南策文的陶瓷研究已延伸至復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)及電極材料,與固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)生交集。馮玉川在碩士階段深度參與這些研究,畢業(yè)后曾就職于北汽新能源部門(mén)。2014年,中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,但動(dòng)力電池的關(guān)鍵材料和技術(shù)仍依賴進(jìn)口,安全性、成本和技術(shù)瓶頸亟待突破。站在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的節(jié)點(diǎn)上,年僅30歲的馮玉川決定創(chuàng)業(yè)。他與同門(mén)李崢共同創(chuàng)立清陶能源,取“清華陶瓷”之意,并邀請(qǐng)南策文擔(dān)任首席科學(xué)家。
清陶能源的成立,標(biāo)志著師生攜手、校企合作的新模式。公司以固態(tài)電池為核心,瞄準(zhǔn)其高安全、長(zhǎng)續(xù)航、低成本的優(yōu)勢(shì),推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化。2014年5月,江蘇清陶能源科技有限公司在江蘇省淮安市盱眙縣成立,創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)包括馮玉川、李崢、南策文和楊帆。2015年,南策文帶領(lǐng)清華技術(shù)團(tuán)隊(duì)為清陶揭牌,但此時(shí)公司并未直接開(kāi)發(fā)固態(tài)電池,而是從鋰電池隔膜切入,推出“鋰離子電池納米陶瓷纖維隔膜”等產(chǎn)品,服務(wù)其他電池廠商。
2016年,清陶能源將總部遷至江蘇昆山開(kāi)發(fā)區(qū),成立清陶(昆山)能源發(fā)展集團(tuán)。同年,南策文的另一位學(xué)生何泓材加入,擔(dān)任副總經(jīng)理兼研究院院長(zhǎng)。清陶的技術(shù)路線以電解質(zhì)為核心,將固態(tài)電池分為硫化物、氧化物和聚合物三大方向。硫化物電導(dǎo)率高但熱穩(wěn)定性差,聚合物成本低但電導(dǎo)率有限,而氧化物則兼顧穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。日韓企業(yè)主攻硫化物路線,日本在全固態(tài)電池領(lǐng)域的國(guó)際專利申請(qǐng)占比達(dá)68%,豐田更是擁有全球最多的固態(tài)電池專利。清陶則選擇務(wù)實(shí)路線,采用“迭代造血”策略:第一代電池采用氧化物+聚合物路徑,已搭載于上汽智己L6;第二代電池則結(jié)合氧化物、鹵化物和聚合物,進(jìn)一步優(yōu)化性能。
2016年落戶昆山時(shí),全球固態(tài)鋰電池仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。清陶?qǐng)F(tuán)隊(duì)在科技園租房研發(fā),同時(shí)推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化,面臨資金、人才和規(guī)模的多重挑戰(zhàn)。馮玉川親自帶隊(duì)攻關(guān),突破固態(tài)電解質(zhì)粉體制備等技術(shù)難題。2018年,清陶建成國(guó)內(nèi)首條固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)產(chǎn)能0.1GWh;2020年,產(chǎn)能升級(jí)至1GWh,并投產(chǎn)固態(tài)動(dòng)力鋰電池規(guī)模化量產(chǎn)線。同年,搭載清陶固態(tài)電池的哪吒U純電動(dòng)汽車(chē)樣車(chē)下線,成為國(guó)內(nèi)首款可行駛的固態(tài)電池樣車(chē)。
此后,清陶加速布局:2022年,總投資50億元的10GWh固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目開(kāi)工,計(jì)劃年裝機(jī)量達(dá)100億瓦時(shí),新增產(chǎn)值100億元;同年,在成都郫都區(qū)投資100億元建設(shè)動(dòng)力固態(tài)電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地,瞄準(zhǔn)儲(chǔ)能細(xì)分市場(chǎng)。2024年4月,上汽智己L6發(fā)布,搭載清陶開(kāi)發(fā)的133kWh“超快充固態(tài)電池”,實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航,10分鐘補(bǔ)能400公里,成為全球首款量產(chǎn)車(chē)型。清陶的產(chǎn)品線已覆蓋車(chē)用、船用、飛行器動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池,并延伸至固態(tài)電池專用材料、創(chuàng)新設(shè)備和凹土新材料等領(lǐng)域,形成完整產(chǎn)業(yè)鏈。
清陶的崛起離不開(kāi)資本的支持。2016年,峰瑞資本看中南策文團(tuán)隊(duì),成為首輪投資者,并在后續(xù)輪次持續(xù)跟進(jìn)。2019年,清陶建成固態(tài)鋰電池量產(chǎn)產(chǎn)線后,北汽、上汽、廣汽三大車(chē)企的CVC部門(mén)陸續(xù)投資。其中,上汽集團(tuán)通過(guò)“給錢(qián)、給人、給資源”的深度合作,成為關(guān)鍵推動(dòng)者。2022年,雙方共建固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室,完成第一代固態(tài)電池裝車(chē)試驗(yàn),測(cè)試車(chē)輛續(xù)航達(dá)1083公里,創(chuàng)下全球紀(jì)錄。2023年,上汽追加投資27億元,成為清陶第一大產(chǎn)業(yè)投資人,并成立合資公司上汽清陶,計(jì)劃通過(guò)“半固態(tài)—準(zhǔn)固態(tài)—全固態(tài)”三步走戰(zhàn)略,于2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)裝車(chē)。
車(chē)企的入局不僅帶來(lái)資金,更加速了清陶的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)程。目前,清陶已構(gòu)建“新能源材料—固態(tài)鋰電池—自動(dòng)化裝備—鋰電池資源綜合利用—科研成果孵化—產(chǎn)業(yè)投資”的完整生態(tài)鏈,形成電池、材料、裝備、綜合利用和成果轉(zhuǎn)化五大業(yè)務(wù)板塊。其中,華東新材料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地由昆山開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)、清華大學(xué)材料學(xué)院和清陶能源聯(lián)合建立,推動(dòng)技術(shù)、裝備和產(chǎn)業(yè)的閉環(huán)發(fā)展。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,未來(lái)五年將是固態(tài)電池競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵期,清陶憑借技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)生態(tài),有望成為改變格局的重要力量。












